การวิเคราะห์วิธีทดสอบทั่วไปสำหรับ PVC แคลเซียมสังกะสีคงตัว

ผลิตภัณฑ์สำเร็จรูป PVC ใช้ในอุตสาหกรรมต่างๆ การประเมินและการทดสอบสารเพิ่มความคงตัวของแคลเซียมสังกะสีของ PVC ต้องใช้วิธีการที่แตกต่างกัน ขึ้นอยู่กับประสิทธิภาพ โดยทั่วไป มีสองวิธีหลัก: คงที่และไดนามิก วิธีคงที่ประกอบด้วยวิธีทดสอบกระดาษแดงคองโก การทดสอบเตาอบแบบเก่า และวิธีการแรงเคลื่อนไฟฟ้า ในขณะที่วิธีไดนามิกรวมถึงการทดสอบทอร์กรีโอมิเตอร์ และการทดสอบม้วนคู่แบบไดนามิก
1. วิธีทดสอบกระดาษแดงคองโก
ใช้อ่างน้ำมันที่มีกลีเซอรอลในตัว PVC ที่จะทดสอบจะถูกผสมเท่าๆ กันกับสารทำให้คงตัวความร้อน และใส่ไว้ในหลอดทดลองขนาดเล็ก เขย่าวัสดุเล็กน้อยเพื่อให้แข็งตัว แล้วนำไปแช่ในอ่างน้ำมัน อุณหภูมิของกลีเซอรอลในอ่างน้ำมัน PVC แคลเซียมซิงค์โคลงถูกตั้งค่าล่วงหน้าที่ประมาณ 170 ℃ เพื่อให้พื้นผิวด้านบนของวัสดุ PVC ในหลอดทดลองขนาดเล็กอยู่ในระดับเดียวกับพื้นผิวด้านบนของกลีเซอรอล เหนือหลอดทดลองขนาดเล็ก มีปลั๊กที่มีหลอดแก้วบางเสียบอยู่ และหลอดแก้วมีความโปร่งใสจากบนลงล่าง กระดาษทดสอบสีแดงคองโกถูกม้วนและสอดไว้ใต้หลอดแก้ว เพื่อให้ขอบล่างของกระดาษทดสอบสีแดงคองโกอยู่ห่างจากขอบด้านบนของวัสดุพีวีซีประมาณ ซม. หลังจากการทดลองเริ่มต้นขึ้น ให้บันทึกเวลาตั้งแต่วางแถบทดสอบสีแดงคองโกลงในหลอดทดลองจนถึงเวลาที่แถบเปลี่ยนเป็นสีน้ำเงิน ซึ่งเป็นเวลาคงตัวทางความร้อน ทฤษฎีพื้นฐานของการทดลองนี้คือ พีวีซีจะสลายตัวอย่างรวดเร็วที่อุณหภูมิประมาณ 170 ℃ แต่เนื่องจากการเติมสารเพิ่มความคงตัวของความร้อน การสลายตัวจึงถูกยับยั้ง เมื่อเวลาผ่านไป ตัวกันความร้อนจะถูกใช้ไป เมื่อการบริโภคเสร็จสิ้น พีวีซีจะสลายตัวและปล่อยก๊าซ HCl อย่างรวดเร็ว ในเวลานี้ รีเอเจนต์สีแดงของคองโกในหลอดทดลองจะเปลี่ยนสีเนื่องจากทำปฏิกิริยากับ HCl ได้ง่าย บันทึกเวลาในเวลานี้และตัดสินประสิทธิภาพของระบบกันความร้อนตามระยะเวลา
2. การทดสอบเตาอบแบบสถิต
เตรียมตัวอย่างผง PVC ผสมความเร็วสูงและสารช่วยในการแปรรูปอื่นๆ (เช่น สารหล่อลื่น สารปรับแรงกระแทก สารตัวเติม ฯลฯ) นอกเหนือจากสารเพิ่มความคงตัวสังกะสีแคลเซียม PVC นำตัวอย่างข้างต้นจำนวนหนึ่ง เติมสารเพิ่มความคงตัวความร้อนต่างๆ ลงใน PVC แคลเซียม ซิงค์ โคลงในสัดส่วนที่กำหนด ผสมให้เข้ากัน จากนั้นเติมลงในส่วนผสมแบบดับเบิ้ลสติ๊ก
โดยทั่วไปการเตรียมชิ้นทดสอบบนเครื่องผสมจะดำเนินการโดยไม่ต้องเติมพลาสติไซเซอร์ อุณหภูมิม้วนคู่ตั้งไว้ที่ 160-180 ℃ และเมื่อเพิ่มพลาสติไซเซอร์ อุณหภูมิม้วนโดยทั่วไปจะอยู่ที่ประมาณ 140 ℃ ด้วยการกดสองแท่งซ้ำๆ เพื่อให้ได้ตัวอย่าง PVC ที่สม่ำเสมอ ตามด้วยการตัดเพื่อให้ได้ตัวอย่าง PVC ในขนาดที่กำหนดซึ่งมีสารคงตัวความร้อนที่แตกต่างกัน วางชิ้นทดสอบ PVC ที่แตกต่างกันบนอุปกรณ์ที่อยู่กับที่ จากนั้นนำไปวางในเตาอบที่มีอุณหภูมิคงที่ (ปกติคือ 180 ℃) บันทึกการเปลี่ยนสีของชิ้นทดสอบทุกๆ 10 นาทีหรือ 15 นาทีจนกระทั่งเปลี่ยนเป็นสีดำ
ผ่านการทดสอบอายุของเตาอบ จึงสามารถกำหนดประสิทธิภาพของสารเพิ่มความคงตัวความร้อนต่อความคงตัวทางความร้อนของ PVC ได้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งความสามารถในการยับยั้งการเปลี่ยนแปลงของสี เชื่อกันโดยทั่วไปว่าเมื่อให้ความร้อน PVC สีจะเกิดการเปลี่ยนแปลงตามลำดับจากสีอ่อนเป็นสีเข้ม รวมถึงสีขาว สีเหลือง สีน้ำตาล สีน้ำตาล สีดำ สถานการณ์การย่อยสลายสามารถกำหนดได้จากสีของพีวีซีในช่วงระยะเวลาหนึ่ง
3. วิธีศักย์ไฟฟ้า (วิธีนำไฟฟ้า)
อุปกรณ์ทดลองส่วนใหญ่ประกอบด้วยสี่ส่วน ด้านขวาเป็นอุปกรณ์ก๊าซเฉื่อย ซึ่งโดยทั่วไปจะใช้ไนโตรเจน แต่บางครั้งก็ใช้อากาศด้วย ข้อแตกต่างก็คือเมื่อใช้การป้องกันไนโตรเจน สารเพิ่มความคงตัวสังกะสีแคลเซียม PVC สามารถหลีกเลี่ยงการย่อยสลายของสายโซ่แม่ PVC ที่เกิดจากการเกิดออกซิเดชันของออกซิเจนในอากาศ โดยทั่วไปอุปกรณ์ทำความร้อนทดลองจะเป็นอ่างน้ำมันที่อุณหภูมิประมาณ 180 ℃ ส่วนผสมของ PVC และสารเพิ่มความคงตัวความร้อนถูกวางไว้ภายในอ่างน้ำมัน เมื่อมีก๊าซ HCl เกิดขึ้น มันจะเข้าสู่สารละลาย NaOH ทางด้านซ้ายพร้อมกับก๊าซเฉื่อย NaOH ดูดซับ HCl อย่างรวดเร็ว ทำให้ค่า pH ของสารละลายเปลี่ยนไป ด้วยการบันทึกการเปลี่ยนแปลงของเครื่องวัดค่า pH เมื่อเวลาผ่านไป จึงสามารถกำหนดผลกระทบของสารคงตัวความร้อนต่างๆ ได้ ในผลการทดลอง กราฟ pH t ที่ได้จากการประมวลผลจะแบ่งออกเป็นช่วงการเหนี่ยวนำและช่วงการเจริญเติบโต และความยาวของช่วงการเหนี่ยวนำจะแตกต่างกันไปตามประสิทธิภาพของตัวทำให้คงความร้อน
4. เครื่องวัดแรงบิด
ทอร์กรีโอมิเตอร์เป็นเครื่องมือขนาดเล็กทั่วไปที่จำลองการประมวลผลจริงของ PVC มีกล่องประมวลผลแบบปิดที่ด้านนอกของเครื่องมือ และสามารถควบคุมอุณหภูมิของกล่องประมวลผลและความเร็วของลูกกลิ้งภายในทั้งสองได้ผ่านคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเครื่องมือ มวลวัสดุที่เติมลงในทอร์ครีโอมิเตอร์โดยทั่วไปจะอยู่ที่ 60-80 กรัม ซึ่งจะแตกต่างกันไปตามรุ่นอุปกรณ์ต่างๆ ขั้นตอนการทดลองมีดังนี้: เตรียมมาสเตอร์แบทช์ที่มีสารคงตัวความร้อนที่แตกต่างกันล่วงหน้า และโดยทั่วไปสูตรมาสเตอร์แบทช์พื้นฐานจะรวม ACR นอกเหนือจาก PVC CPE、CaCO3、TiO、 น้ำมันหล่อลื่น ฯลฯ เครื่องวัดแรงบิดจะถูกตั้งค่าไว้ที่อุณหภูมิล่วงหน้า เมื่อถึงอุณหภูมิที่กำหนดและความเร็วคงที่ ส่วนผสมที่ชั่งน้ำหนักจะถูกเพิ่มลงในกล่องการประมวลผล ปิดอย่างรวดเร็ว และพารามิเตอร์ต่างๆ บนคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อจะถูกบันทึก ซึ่งเป็นเส้นโค้งรีโอโลยี หลังการประมวลผล ยังสามารถได้รับลักษณะที่ปรากฏที่แตกต่างกันของวัสดุที่อัดขึ้นรูป เช่น ความขาว ไม่ว่าจะขึ้นรูป ความเรียบเนียน ฯลฯ ด้วยการใช้พารามิเตอร์เหล่านี้ จะสามารถกำหนดศักยภาพทางอุตสาหกรรมของตัวทำให้คงความร้อนที่สอดคล้องกันได้ สารกันความร้อนที่เหมาะสมควรมีแรงบิดและเวลาการขึ้นรูปพลาสติกที่เหมาะสม และผลิตภัณฑ์ควรมีการขึ้นรูปที่ดีโดยมีความขาวสูงและพื้นผิวเรียบ เครื่องวัดแรงบิดได้สร้างสะพานเชื่อมที่สะดวกระหว่างการวิจัยในห้องปฏิบัติการและการผลิตขนาดใหญ่ทางอุตสาหกรรม
5. การทดสอบม้วนคู่แบบไดนามิก
เนื่องจากเป็นวิธีการเสริมประเภทหนึ่งสำหรับการวัดผลกระทบของสารคงตัวความร้อนแบบไดนามิก จึงมีการใช้ลูกกลิ้งคู่แบบไดนามิกในกรณีที่ไม่มีรีโอมิเตอร์ และเลือกอุปกรณ์กดแท็บเล็ตแบบลูกกลิ้งคู่ในการทดลอง ใส่ผงผสมความเร็วสูงลงไปแล้วกดให้เป็นรูปทรง รีดตัวอย่างที่ได้รับซ้ำแล้วซ้ำอีก จนกว่าชิ้นทดสอบจะเปลี่ยนเป็นสีดำ ให้บันทึกเวลาที่ใช้ในการเปลี่ยนเป็นสีดำสนิท ซึ่งเรียกว่าเวลาในการทำให้เป็นสีดำ เพื่อตรวจสอบผลเสถียรภาพทางความร้อนของสารเพิ่มความคงตัวความร้อนต่างๆ บนพีวีซี โดยการเปรียบเทียบระยะเวลาของการดำคล้ำ